نقش حیاتی شیرهای اطمینان سیلندر در جلوگیری از انفجارهای موتور

در اعماق قلب یک کشتی عظیم - موتور دریایی غران - هر چرخه احتراق انرژی فوق العاده ای تولید می کند. اما وقتی این انرژی از کنترل خارج شود چه اتفاقی می افتد؟ آیا می تواند منجر به انفجار سرسیلندر، خرابی موتور یا حتی حوادث فاجعه بارتر شود؟

خوشبختانه، مهندسان یک مکانیسم ایمنی حیاتی را طراحی کرده اند: شیر اطمینان سیلندر. این شیر به عنوان یک نگهبان هوشیار، به طور مداوم فشار سیلندر را کنترل می کند و به سرعت فشار اضافی را در صورت تجاوز از حد ایمن آزاد می کند و از موتور و محیط اطراف در برابر فاجعه احتمالی محافظت می کند.

این مقاله به بررسی ساختار، اصول کار، خرابی های رایج و روش های نگهداری این اجزای ضروری موتور می پردازد.

یک شیر اطمینان سیلندر، همانطور که از نامش پیداست، یک وسیله حفاظتی است که روی سرسیلندرها نصب می شود. هر سیلندر در یک موتور دریایی به یکی از این شیرها مجهز است که برای آزادسازی سریع فشار بیش از حد در صورت فراتر رفتن از حد ایمن طراحی شده است و در نتیجه از آسیب دیدن سیلندرها، سرسیلندرها و کل موتور جلوگیری می کند.

تحت شرایط عادی، شیر به دلیل نیروی فنر قوی بسته می ماند. فقط زمانی که فشار سیلندر به طور غیرعادی فراتر از آستانه از پیش تعیین شده فنر افزایش یابد، شیر باز می شود تا فشار اضافی را تخلیه کند. این شیرها به گونه ای مهندسی شده اند که اطمینان حاصل شود که فشار سیلندر هرگز از 10٪ فشار کاری عادی تجاوز نمی کند.

اکثر شیرهای اطمینان سیلندر دارای بدنه و ساقه های جداگانه شیر هستند - طراحی ای که بازنشانی مناسب شیر را پس از فعال شدن تسهیل می کند و از قابلیت اطمینان عملیاتی اطمینان حاصل می کند.

فعال شدن شیر اطمینان معمولاً نشان دهنده شرایط غیرعادی موتور است. محرک های رایج عبارتند از:

• سوخت بیش از حد در هنگام راه اندازی: سوخت رسانی بیش از حد در هنگام راه اندازی موتور می تواند باعث افزایش ناگهانی فشار شود.
• مانورهای ترمز هوایی: توقف های اضطراری یا عملیات معکوس با استفاده از ترمز هوایی ممکن است باعث ایجاد جهش های سریع فشار شود.
• معکوس کردن با سرعت کامل طولانی مدت: عملیات معکوس طولانی مدت با سرعت کامل می تواند شرایط غیرعادی سیلندر را ایجاد کند که نیاز به اطلاع رسانی به پل فرماندهی دارد.
• اضافه بار موتور: عملکرد مداوم فراتر از ظرفیت نامی به تدریج فشار سیلندر را به سطوح بحرانی افزایش می دهد.

موقعیت هایی که در آن شیرهای اطمینان در طول بارهای عادی موتور فعال می شوند، اغلب نشان دهنده مشکلات اساسی شدید هستند، نگران کننده تر هستند:

• نشت شدید انژکتور سوخت: انژکتورهای شل یا خطوط سوخت آسیب دیده باعث اتمیزه شدن ضعیف یا چکه کردن مستقیم سوخت به داخل سیلندرها می شود.
• تنظیمات/زمان بندی نامناسب پمپ سوخت: مقدار سوخت یا زمان تزریق نادرست، احتراق طبیعی را مختل می کند.
• ورود آب به محفظه های احتراق: نشت مایع خنک کننده، راندمان احتراق را مختل می کند و فشار غیرعادی ایجاد می کند.
• آتش زدن محفظه تخلیه: تجمع کربن در فضاهای تخلیه ممکن است مشتعل شود و باعث افزایش شدید فشار شود.

در حالی که هر دو سیستم را از فشار بیش از حد محافظت می کنند، شیرهای اطمینان و شیرهای ایمنی از نظر طراحی و عملکرد تفاوت های قابل توجهی دارند:

در اصل، شیرهای اطمینان از تجهیزات از طریق آزادسازی تدریجی فشار محافظت می کنند، در حالی که شیرهای ایمنی ایمنی انسان را از طریق تخلیه کامل فوری در اولویت قرار می دهند.

یک شیر اطمینان سیلندر معمولی شامل این اجزای کلیدی است:

• فنر شیر مارپیچی: ساخته شده از آلیاژ وانادیوم/سیلیکون-کروم از طریق فرآیندهای کوئنچ و تمپرینگ برای استحکام و کشش استثنایی.
• شیر و ساقه: ساخته شده از فولاد ضد زنگ با درجه بالا، با شیر که دقیقاً با سطوح ماشینکاری شده سرسیلندر جفت می شود.
• عنصر حسگر: یا از نوع پیستونی (محکم اما کمتر دقیق) یا از نوع دیافراگمی (حساس تر و فشرده تر).

نگهداری منظم عملکرد قابل اطمینان شیر اطمینان را تضمین می کند:

1. برداشتن و تمیز کردن خارجی با دیزل
2. جدا کردن، تمیز کردن اجزا با دیزل و خشک کردن با پارچه بدون پرز
3. بازرسی شیر/نشیمنگاه برای حفره یا فرسایش. در صورت لزوم، لاپینگ کنید
4. بررسی فنرها برای ترک/تغییر شکل. طول آزاد را اندازه بگیرید
5. مونتاژ مجدد به ترتیب معکوس
6. جایگزینی واشرهای مسی آنیل شده
7. استفاده از روان کننده دی سولفید مولیبدن به نخ ها
8. تست فشار با استفاده از تجهیزات کالیبره شده

فعال شدن شیر اطمینان یک هشدار موتور است که نیاز به بررسی فوری دارد. قبل از راه اندازی موتور، موتور را به آرامی بچرخانید در حالی که شیرهای نشانگر را باز می کنید تا هرگونه مایع جمع شده که ممکن است باعث قفل هیدرولیکی شود، تخلیه شود.

این شیرها طوری طراحی شده اند که وقتی فشار از حداکثر فشار متوسط ​​10-20٪ تجاوز می کند، فعال شوند، با نشت جزئی گاز به خروجی های ایمن هدایت می شود.

شیرهای اطمینان سیلندر به عنوان محافظ های حیاتی برای موتورهای دریایی عمل می کنند. درک عملکرد، حالت های خرابی احتمالی و الزامات نگهداری آنها، حفاظت بهتر از موتور و پیشگیری از حوادث را امکان پذیر می کند. به یاد داشته باشید - فعال شدن شیر اطمینان یک هشدار فوری است که نیازمند توجه فوری است.